基于自然村覆蓋和應(yīng)急傳輸恢復(fù)解決方案V4.1(省公司版)

基于自然村覆蓋和應(yīng)急傳輸恢復(fù)解決方案中國移動福建公司2016.1001項目背景Contents目錄02保障方案03主要創(chuàng)新點04應(yīng)用效果05推廣建議01Part項目背景福建位于中國東南部，境內(nèi)山地丘陵約占全省土地總面積的90%，海岸地貌格局以多海灣、多半島的曲折海岸線為主體，常年受洪水、臺風(fēng)、冰凍天氣影響。近2年來洪災(zāi)、臺風(fēng)等次生災(zāi)害頻繁，傳輸網(wǎng)抗災(zāi)壓力大，抗災(zāi)形勢不容樂觀。2015年“5.19”

洪災(zāi)：福建清流、寧化兩個縣14個鄉(xiāng)鎮(zhèn)通信全阻。2016年“5.8”洪災(zāi)：福建泰寧縣池塘電站發(fā)生山體滑坡，土石掩埋了工地宿舍，35人死亡1人失聯(lián)。泰寧開善、大龍2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)通信全阻。2016年“莫蘭蒂”臺風(fēng)：泉州、廈門、莆田多市遭受重創(chuàng)，廈門島內(nèi)4277個邏輯基站阻斷，南安市多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)通信全阻。2016年“尼伯特”臺風(fēng)：福建1740個物理基站退服。一、項目背景——地處山區(qū)，自然災(zāi)害頻發(fā)福建近2年自然災(zāi)害二、項目背景——災(zāi)害突發(fā)保障和邊遠區(qū)域覆蓋01邊遠村域覆蓋成本高02接入層風(fēng)險大03應(yīng)急通信保障需求高福建地貌以山區(qū)為主，行政村已基本實現(xiàn)100%覆蓋，但山區(qū)的各個山坳還零散分布很多自然村，若做到全覆蓋，傳輸成本巨大?，F(xiàn)網(wǎng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)接入層傳輸設(shè)備第二路由大多為沿河、沿山坡而建。受洪災(zāi)影響，存在倒桿、滑坡等風(fēng)險，抗災(zāi)能力差。福建公司災(zāi)害多發(fā)，特別每年夏天臺風(fēng)均會造成嚴重影響，傳統(tǒng)的應(yīng)急通信車和衛(wèi)星設(shè)備，在災(zāi)時明顯數(shù)量不足，如何支撐災(zāi)時的網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)也面臨挑戰(zhàn)。如何在大自然災(zāi)害情況下，保障通信暢通，防止出現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級信息孤島，體現(xiàn)中國移動的社會責(zé)任及品牌價值？通過建立基于無線傳輸、非可視、高帶寬的傳輸無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)自然村覆蓋，提升用戶感知。目前，福建公司已實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)雙路由保護及高速第三路由保護規(guī)劃，但面對大自然災(zāi)后仍有鄉(xiāng)鎮(zhèn)全阻風(fēng)險，如何使通信網(wǎng)絡(luò)在災(zāi)時能夠盡快恢復(fù)，以及如何實現(xiàn)邊遠區(qū)域的全面覆蓋，是當前必須重點研究的問題。02Part保障方案組網(wǎng)方案：利用無線Mesh網(wǎng)絡(luò)眾多無線接入點間的相互合作和協(xié)同特性，采用平等組網(wǎng)方式（點對點、一點對多點），改變常規(guī)的分層分級接入方式，使2G/4G基站、寬帶業(yè)務(wù)通過MESH網(wǎng)絡(luò)對接現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)20分鐘內(nèi)快速通過城域網(wǎng)開通并使用，解決鄉(xiāng)鎮(zhèn)孤島問題。一、技術(shù)方案的整體實現(xiàn)InternetBackboneBSCHLRSGSNGGSNEPC城域網(wǎng)

MSC

支持IP化接入基站，和具備上網(wǎng)功能PC支持IP化業(yè)務(wù)透傳，并保持足夠小的延遲基站傳輸采用PTN，寬帶業(yè)務(wù)采用ONU，滿足MESH設(shè)備IP化接入功能核心網(wǎng)接入EPC核心網(wǎng)GSM/LTETDD基站Mesh網(wǎng)絡(luò)二、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢無線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為多業(yè)務(wù)平臺，具備寬帶高速、高頻譜效率的優(yōu)勢及動態(tài)自組織、自配置、自維護、自愈合等突出特點，支持負載均衡和冗余備份功能，為數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)提供了穩(wěn)定可靠的承載平臺?？焖俨渴鸷鸵子诎惭b非視距傳輸（NLOS）結(jié)構(gòu)靈活高帶寬動中通可靠性提高，自愈性強。傳輸速率大大提高。投資成本降低。網(wǎng)絡(luò)配置和維護簡便快捷。無線傳輸網(wǎng)絡(luò)簡介無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的五大優(yōu)勢引無線傳輸與常規(guī)網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別三、無線傳輸容災(zāi)網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)需求主設(shè)備：新增：支持IP化業(yè)務(wù)2G/4GBBU、PTN設(shè)備傳輸：PTN接入現(xiàn)網(wǎng)，與現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)共同傳輸。天線:利用現(xiàn)網(wǎng)GSM天線無線容災(zāi)MESH組網(wǎng)所需增加設(shè)備組成固定部署設(shè)備（預(yù)先部署）機動部署設(shè)備（應(yīng)急部署）轉(zhuǎn)換設(shè)備光電轉(zhuǎn)換Hub光電轉(zhuǎn)換模塊配置網(wǎng)線GPS天線安裝輔材主設(shè)備外置鋰電池（6h續(xù)航能力）交直流逆變器（AC220V/DC48V/DC24V）供電配套配附件天線固定安裝桿狀全向天線（10.2dBi）機動安裝鞭狀全向天線（5.5dBi）改變常規(guī)通過新增有線光纜路由提升安全性，利用無線傳輸網(wǎng)絡(luò)替代傳統(tǒng)的傳輸網(wǎng)容災(zāi)方式，不僅節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資，也有效的保證了容災(zāi)區(qū)域業(yè)務(wù)的快速開通。支持工作頻段450MHz~650MHz（中心頻點550MHz），可靈活配置工作頻段傳輸能力抗擾措施SNR載波帶寬（信道帶寬）2.5MHz下峰速5MHz下峰速10MHz下峰速優(yōu)4Mbps11Mbps12Mbps中2Mbps8Mbps9Mbps差1Mbps2Mbps3Mbps1、外接濾波器，有效抑制帶外干擾，提高信號的抗干擾性及信噪比2、采用ARQ傳輸機制，降低數(shù)據(jù)傳輸丟失率，提升數(shù)據(jù)傳輸可靠性3、自帶掃頻功能，可根據(jù)所配中心頻點及載波帶寬掃頻結(jié)果，選取受干擾

影響較小頻率設(shè)置為工作頻點，有效實現(xiàn)干擾頻率躲避四、無線傳輸設(shè)備無線參數(shù)及干擾抑制在準平坦地形且干擾較少情況下，發(fā)射功率2W/通道，采用10MHz載波帶寬，兩節(jié)點設(shè)備間點對點通信，均使用10.2dBi全向天線，架高20米，相距10km通信速率大于8Mbps，傳輸時延小于20ms。在準平坦地形且干擾較少情況下，發(fā)射功率2W/通道，采用5MHz載波帶寬，兩節(jié)點設(shè)備之間點對點通信，均使用10.2dBi全向天線，架高20米，相距10km通信速率大于4Mbps，傳輸時延小于20ms。相關(guān)技術(shù)參數(shù)工作頻段450MHz～650MHz，中心頻點可配置載波帶寬2.5/5.0/10.0MHz，可選配傳輸方式TDD/TDMA傳輸體制Turbo編碼OFDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)帶寬峰值速率12Mbps（10MHz載波帶寬，SNR優(yōu)）發(fā)射功率1mW～2W，功率連續(xù)可調(diào)接收靈敏度≤-100dBm傳輸時延平均單跳時延＜20ms天線規(guī)格固定部署桿狀天線長4.0m，增益10.2dBi機動部署鞭狀天線長0.75m，增益5.5dBi五、無線傳輸設(shè)備覆蓋能力

抗干擾：通過掃頻進行頻率檢測，并支持頻率可調(diào)，合理避開同頻干擾QOS保證：支持ARQ技術(shù)，能對丟包進行重傳，并具備語音業(yè)務(wù)CIR帶寬承諾，確保無線通道內(nèi)固定2M帶寬，不被4G/家寬業(yè)務(wù)占用；實時性保證：提供低時延，低抖動，保證業(yè)務(wù)的接通率；

自組織組網(wǎng)：部署方便，使用靈活，操作簡單，維護方便，適用任意拓撲和復(fù)雜應(yīng)用場景，保證應(yīng)急通信的實效性。

路由穩(wěn)定：接入PTN采用雙上聯(lián)接入核心骨干PTN，并通過兩條穩(wěn)定的物理雙路由進行上聯(lián)。電源穩(wěn)定：機房內(nèi)部配置電池，電源保障能力達8小時，并常備油機，做到機房動力安全；PTNBackboneFE/GESTM-1MGWMSCServerCNGGSNSGSNGMSCRRU(G/E)BBUEPCFE/GE接入PTN保障技術(shù)六、無線傳輸容災(zāi)網(wǎng)安全保障機制MESH網(wǎng)絡(luò)接入PTNMESH網(wǎng)絡(luò)保障能力七、現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備升級改造情況2G設(shè)備：目前現(xiàn)在在用的GSM設(shè)備如中興B8200、B8700、B8800和華為3900系列設(shè)備，均支持光口/電口傳輸，無需改造即可使用。4G設(shè)備：中興B8300，CC板均支持電口或光口，無需任何改造即可使用。華為LTE設(shè)備BBU3910由于UMPT板贊不支持電口，無法直接使用，MESH設(shè)備采用光電轉(zhuǎn)換模塊進行傳輸。MESH設(shè)備：為做到應(yīng)急容災(zāi)網(wǎng)，保障應(yīng)急通信，MESH設(shè)備需升級為具備，小包處理能力、QoS、物理邏輯隔離、具備透傳功能、抗干擾、重傳。升級項目詳細升級內(nèi)容小包處理能力升級MESH設(shè)備需升級高速率的語音小包處理能力，用于處于2G通話過程中，多余2G語音包的處理QoS升級為具備QOS保障功能，具備針對語音業(yè)務(wù)做到3M以上帶寬保障物理邏輯隔離升級為具備2G/4G/家寬三條業(yè)務(wù)物理或邏輯割接，防止網(wǎng)絡(luò)互訪透傳能力升級為具備業(yè)務(wù)透傳功能，不對業(yè)務(wù)包進行任何處理，直接對其進行轉(zhuǎn)發(fā)抗干擾升級為具備掃頻功能，避開干擾頻點防止同頻干擾ARQ重傳升級為具備重傳功能，防止語音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)丟包八、基于非可視無線高帶寬容災(zāi)整體解決方案鄉(xiāng)鎮(zhèn)容災(zāi)方案簡介：為實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)100%不出現(xiàn)全阻，在保障光纜路由安全的前提下，通過對無穩(wěn)定的高速/高鐵容災(zāi)第三路由的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，采用MESH設(shè)備無線組建第三補充路由容災(zāi)，20分鐘內(nèi)快速開通通信業(yè)務(wù)，保障鄉(xiāng)鎮(zhèn)通信，確保不出現(xiàn)通信孤島。鄉(xiāng)鎮(zhèn)路由1匯聚層路由2接入層Mesh網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定節(jié)點城域傳送網(wǎng)路由三（補充路由）BSCEPC路由3高速、高鐵容災(zāi)路由九、鄉(xiāng)鎮(zhèn)預(yù)防全阻或村域覆蓋應(yīng)用方案對比綜上所述，無線環(huán)網(wǎng)容災(zāi)建設(shè)具有低成本、廣覆蓋的優(yōu)勢，且可有效避免無穩(wěn)定第三路由的鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)全阻，是鄉(xiāng)鎮(zhèn)無線容災(zāi)方案的最佳選擇。方案方案1方案2方案3簡介無線環(huán)網(wǎng)容災(zāi)建設(shè)結(jié)合高速/高鐵路徑分布，建設(shè)高速高鐵第三路由對路由危險路段進行整治覆蓋區(qū)域不受地形設(shè)置，對無線信號覆蓋范圍內(nèi)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，均能保證其傳輸僅能保證，高速高鐵沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)，非沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)無法保證災(zāi)害不確定因素較多，無法對危險段落進行準備定義保障效果部署無線容災(zāi)區(qū)域，100%保障鄉(xiāng)鎮(zhèn)不全阻無高速/

高鐵路由鄉(xiāng)鎮(zhèn)無法保證(傳輸建設(shè)、租憑費用、維護費用）效果較差(易受外部不環(huán)境影響）建設(shè)成本（每公里）0.5-1萬4-5萬3-4萬03Part主要創(chuàng)新點主要創(chuàng)新點一主要創(chuàng)新點提升傳輸網(wǎng)絡(luò)整體安全充分利用Mesh技術(shù)，采用點對點、點對多點的自主組網(wǎng)模式，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓撲的自組織、自配置、自維護、自愈合，搭建無線傳輸網(wǎng)，實現(xiàn)對現(xiàn)有傳輸網(wǎng)的有效容災(zāi)備份。1實現(xiàn)業(yè)務(wù)快速開通MESH設(shè)備方便便攜，可隨身攜帶，并具備快速無線自組網(wǎng)功能，可實現(xiàn)5分鐘內(nèi)傳輸設(shè)備快速對接，10分鐘內(nèi)完成專線開通，20分鐘內(nèi)完成2G、4G基站開通。2節(jié)約網(wǎng)絡(luò)投資3針對福建多山、長距、人員分布稀疏的網(wǎng)絡(luò)覆蓋特性，可通過非可視高寬帶的無線傳輸實現(xiàn)2G/4G、家寬業(yè)務(wù)的開通，有效實應(yīng)急保障時期業(yè)務(wù)成本壓降50%。應(yīng)急創(chuàng)新保障4針對突發(fā)災(zāi)害區(qū)域或突發(fā)事件，在當?shù)?G/4G、寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸不到位的情況下，實現(xiàn)業(yè)務(wù)快速開通，可實現(xiàn)可視回傳，保障遠程指揮調(diào)度，提升移動品牌形象。非可視高帶寬55M頻道帶寬實現(xiàn)10Mbps帶寬的穩(wěn)定傳輸，10M頻道帶寬12Mbps帶寬的穩(wěn)定傳輸，并可通過手動/自動頻率調(diào)整，防止同頻干擾現(xiàn)象發(fā)生04Part應(yīng)用效果一、永安筍竹節(jié)應(yīng)急保障場景應(yīng)用GSM指標時間無線接通率掉話率SD擁塞率TCH擁塞率半速率比例上行0_5級通話質(zhì)量下行0_5級通話質(zhì)量寬帶指標下載速率丟包率時延挑戰(zhàn)值98322

95957.5M0.0020.0051799.780.120012.399.298.21899.230.230013.498.798.11999.170.320035.298.599.22098.990.120037.199.198.12199.230.780023.296.899.22299.780.020017.299.198.6InternetCPEMesh網(wǎng)絡(luò)雙模基站SGSNGGSNMSCHLRBSCGSMMS有線接入WIFI接入寬帶4km工作頻段550~560M為進一步研究并驗證基于非可視高寬帶容災(zāi)解決的應(yīng)急保障效果，2016年福建公司在三明筍竹節(jié)應(yīng)急通信保障中，在開通應(yīng)急車保證周邊用戶提供2G語音通話的同時，還采用MESH無線傳輸網(wǎng)絡(luò)進行組網(wǎng)，開通一條8M寬帶供三明電視臺傳送數(shù)據(jù)信息，保障期間各項指標均正常。二、重要自然村4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋場景應(yīng)用三明新橋行政村下掛嶺下自然村

(人員達到250人），有較多的4G用戶，處于群山之中，采用傳統(tǒng)傳輸建設(shè)方式耗時耗力，成本較大。為考慮投資效益，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋場景研究中，三明公司采用MESH無線傳輸網(wǎng)絡(luò)在新橋村建設(shè)GSM基站及LTE基站各一個?；鹃_通后，當?shù)豅TE下載速率達20Mbits，4G用戶數(shù)137個，日流量1.2GB，完全滿足當?shù)赜脩粜枨?。GSM指標時間無線接通率掉話率SD擁塞率TCH擁塞率半速率比例上行0_5級通話質(zhì)量下行0_5級通話質(zhì)量LTE指標無線接通率掉線率切換成功率CSFB全程成功率數(shù)據(jù)流量最大用戶數(shù)挑戰(zhàn)值98322

959599.60.189997

10月17日99.880.22002.0599.398.399.790.0799.4298.59102312310月18日99.330.33002.2398.898.299.820.0899.5399.48108915610月19日99.270.42005.8798.699.399.790.1399.5297.9778913410月20日99.090.22006.1899.298.299.840.0599.4299.35167811310月21日99.330.88003.8796.999.399.810.199.5498.59154316710月22日99.880.12002.8799.298.799.740.0399.3399.331290134Mesh網(wǎng)絡(luò)跨過三座山，傳輸距離約8公里村部位置頻段550~560M總結(jié)一總結(jié)非可視無線高帶寬容災(zāi)能夠成為鄉(xiāng)鎮(zhèn)傳輸冗災(zāi)網(wǎng)保護措施非可視無線高帶寬容災(zāi)技術(shù)可以針對山區(qū)地市的2G高山基站，通過Mesh技術(shù)進行無線傳輸組網(wǎng)，實現(xiàn)對周邊4-5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的現(xiàn)有有線傳輸網(wǎng)的冗災(zāi)，確保大災(zāi)害期間鄉(xiāng)鎮(zhèn)不出現(xiàn)通信全阻。1無線傳輸網(wǎng)絡(luò)解決偏遠地區(qū)光纜立即無法覆蓋到位臨時解決措施利用無線MESH傳輸技術(shù)，對投訴熱點，或集團大客戶緊急開通。而光纜未立即到位地區(qū)，臨時布放MESH設(shè)備，通過MESH設(shè)備解決投訴熱點，和集團大客戶專線需求。2應(yīng)急創(chuàng)新保障3移動移動傳輸設(shè)備4針對突發(fā)災(zāi)害區(qū)域或突發(fā)事件，在偏遠地區(qū)光纜阻斷、無法使用微波傳輸?shù)那闆r下